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DOPO衍生物/聚乳酸复合材料的热降解、阻燃及力学性能

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复合材料学报 2021年第9期38卷 2841-2854页

作者：徐文静龙丽娟徐国敏黄绍文向宇姝李娟秦舒浩何敏于杰贵州大学材料与冶金学院贵阳550025 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵阳550014

研究9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)、6H-二苯并[c,e][1,2]氧代磷酸甘油酯,6,6’-(1,2-苯乙基)双-,66’-二氧化物(DiDOPO)三种衍生物的热分解行为,并考察了它们对聚乳酸(PLA)材料热降解、阻燃及力学性能的影响。热重分析结果表明,DOPO阻燃剂初始分解温度(T_(5%))仅为154℃,DOPO-HQ的T_(5%)提高到342℃,DiDOPO的T_(5%)达到363℃,明显高于DOPO与DOPO-HQ。对比DOPO衍生物/PLA复合材料的T_(5%)发现,T_(5%)(DOPO/PLA,273.5℃)热降解动力学结果表明复合材料的热降解活化能提高。通过热重-红外光谱分析(TGIR)、裂解-气相色谱/质谱联用(PY-GC/MS)探究DOPO衍生物/PLA复合材料的热降解行为,结果表明三种阻燃剂主要通过产生磷氧自由基实现气相阻燃作用,DOPO-HQ和DiDOPO的特征基团可能在凝聚相中发挥作用。在垂直燃烧测试中三种体系均达到V-0级,其中DOPO/PLA熔滴最严重,DiDOPO/PLA体系熔滴得以抑制。此外,力学测试结果表明,DOPO/PLA拉伸强度比纯PLA下降83.1%,而DOPO-HQ/PLA和DiDOPO/PLA仅分别下降14.2%和15.6%。

关键词：聚乳酸 DOPO衍生物热降解阻燃性能力学性能

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CO_2捕集过程中有机胺热降解的实验研究

清华大学学报（自然科学版） 2012年第1期52卷 81-86页

作者：周姗王淑娟 Rochelle G T 陈昌和清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室中国北京100084 德克萨斯大学奥斯汀分校化学工程系美国德克萨斯州奥斯汀78712-0231

在使用有机胺捕集CO2的工艺中,胺的降解性质是评价胺的重要因素之一。该文使用不锈钢密闭反应器和强制对流烘箱,在相同CO2负荷条件下分别考察了乙二胺(EDA)、1,2-二胺基丙烷(MEDA)、2-哌啶乙醇(2-PE)、哌嗪/2-氨基-2-甲基-1-丙醇(PZ/AMP... 详细信息

在使用有机胺捕集CO2的工艺中,胺的降解性质是评价胺的重要因素之一。该文使用不锈钢密闭反应器和强制对流烘箱,在相同CO2负荷条件下分别考察了乙二胺(EDA)、1,2-二胺基丙烷(MEDA)、2-哌啶乙醇(2-PE)、哌嗪/2-氨基-2-甲基-1-丙醇(PZ/AMP)混合溶液在373～423K的热降解过程。除乙二胺外,所有实验的胺类的热降解速率都低于常用的乙醇胺(MEA)的热降解速率。在乙二胺分子上添加空间位阻有助于降低胺的热降解速率。本身具有热稳定结构的胺与其他胺类混合后,其热降解速率可能会提高。

关键词： CO2捕集有机胺热降解

层离型PMMA/镁铁双氢氧化物纳米复合材料的热降解研究

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高分子学报 2009年第9期19卷 942-948页

作者：丁严艳徐亮储国海傅建安周国俊胡更生杭州电子科技大学新闻出版学院杭州310018 浙江省公安消防总队金华消防支队金华321000 浙江中烟工业有限责任公司杭州310019

通过原位聚合方法制备了以非水溶性聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)为基体,与MgFe双氢氧化物(LDH)具有良好相容性的层离型纳米复合材料.采用小角、广角X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)对纳米复合材料的微观结构进行了分析,通过热重分析(TG... 详细信息

通过原位聚合方法制备了以非水溶性聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)为基体,与MgFe双氢氧化物(LDH)具有良好相容性的层离型纳米复合材料.采用小角、广角X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)对纳米复合材料的微观结构进行了分析,通过热重分析(TG)和玻璃化转变研究了纳米复合材料在空气和氮气氛围下的热降解过程.实验结果表明,MgFe-LDH的引入显著提高了聚合物基体的热降解温度和玻璃化转变温度,纳米复合材料的热稳定性显著提高.其中含量1.6 wt%的层离型纳米复合材料在失重50%时的热降解温度比纯样提高约69℃.并且整个纳米复合体系的相容性良好,含量8.0 wt%的样品,其可见光透过率仍可达90%以上.

关键词：聚甲基丙烯酸甲酯热降解双氢氧化物纳米复合材料

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有机危险废物在惰性气氛中热降解动力学特征

环境科学研究 2015年第7期28卷 1159-1164页

作者：孙晓婉肖海平闫大海李丽何洁彭政王琪华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012 环境保护部对外合作中心北京100035

为研究有机危险废物在惰性或还原性高温工业窑炉（如炼铁高炉、炼焦炉、煤气化炉、煤液化炉等）中的协同处置效果,分别选择热稳定性在第1~2等级中的典型有机物——苯和氯乙烯,在氮气气氛高温管式炉进行热降解试验.将定量的气态苯或氯乙... 详细信息

为研究有机危险废物在惰性或还原性高温工业窑炉（如炼铁高炉、炼焦炉、煤气化炉、煤液化炉等）中的协同处置效果,分别选择热稳定性在第1~2等级中的典型有机物——苯和氯乙烯,在氮气气氛高温管式炉进行热降解试验.将定量的气态苯或氯乙烯分别与氮气混合后通入高温管式炉中,采用GC-MS检测煅烧后尾气中苯和氯乙烯的浓度,以分析其热降解特性.结果表明：苯在500~1 100℃时热降解率（a）随温度（T）升高而快速增加,增幅达70%;在1 100℃以上时,苯热降解率缓慢增加,最终达到完全降解.氯乙烯在300~900℃时热降解率快速增加,增幅在55%左右,900℃以上热降解率增加缓慢直至完全降解.苯和氯乙烯的热降解率均随煅烧时间（t）增加而升高.苯和氯乙烯的热降解动力学模型分别为a=1-exp[-743.3exp（-12 930/T）t]和a=1-exp[-3.90exp（-4 307.8/T）t].通过苯的热降解动力学模型,可预测热稳定性高于氯乙烯的有机物的热降解率;而通过氯乙烯的热降解动力学模型,可预测比其热稳定性低的有机物的热降解率.

关键词：危险废物有机物热降解苯氯乙烯动力学

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环境降解地膜的热降解特性探究

高分子材料科学与工程 2014年第10期30卷 89-94页

作者：张楠罗学刚李保强李梓番西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010 西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心四川绵阳621010 新疆慧尔农业科技股份有限公司新疆昌吉831100

在低密度聚乙烯中添加热敏剂NiCoMnO4、NTC制备热降解地膜,通过断裂伸长率保留率、热分析、红外光谱测试,研究了热敏剂对聚乙烯地膜降解特性的影响。研究结果表明,地膜在NiCoMnO4、NTC添加量为0.5%~0.6%,温度为40℃~50℃时降解效果较好... 详细信息

在低密度聚乙烯中添加热敏剂NiCoMnO4、NTC制备热降解地膜,通过断裂伸长率保留率、热分析、红外光谱测试,研究了热敏剂对聚乙烯地膜降解特性的影响。研究结果表明,地膜在NiCoMnO4、NTC添加量为0.5%~0.6%,温度为40℃~50℃时降解效果较好,断裂伸长率保留率分别在处理42d和60d后降低到10%以下。红外分析表明,2种地膜在处理过程中主要发生了氧化降解反应,在1717cm-1范围羰基区出现吸收峰,并随时间的延长和温度的升高越来越强。差示扫描量热分析发现,NiCoMnO4、NTC地膜的结晶度在处理60d后分别增加2.9%~6.45%和0.89%~3.48%,意味着地膜的热降解主要发生在分子链间距较大的非晶区。

关键词：降解地膜热降解断裂伸长率保留率差示扫描量热法红外光谱

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含磷液氧相容环氧树脂的热降解行为

复合材料学报 2024年第1期41卷 170-179页

作者：李娟子严佳陈铎崔运广高畅黄昊武湛君大连理工大学材料科学与工程学院大连116024 大连理工大学航空航天学院大连116024

碳纤维/环氧树脂复合材料液氧贮箱对重型火箭和空天飞机等新一代航天器减重具有重要意义。然而,环氧树脂与液氧不相容制约了其应用。采用热重分析、Kissinger方法、Coasts-Redfern方法、热重-红外-气质联用技术对10-(2,5-二羟基苯基)-10... 详细信息

碳纤维/环氧树脂复合材料液氧贮箱对重型火箭和空天飞机等新一代航天器减重具有重要意义。然而,环氧树脂与液氧不相容制约了其应用。采用热重分析、Kissinger方法、Coasts-Redfern方法、热重-红外-气质联用技术对10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)改性液氧相容环氧树脂(ODOPB-EP)的热降解行为及机制进行了研究。结果表明:ODOPB-EP的热降解机制为相边界反应,对应的降解机制函数g(α)=1−(1−α)^(1/3),α为转化率。在热降解过程中,树脂先从C−N和C−O弱键处断裂,随着温度升高,释放出苯酚及其衍生物等芳香类物质,且ODOPB在树脂中会分解产生联苯等物质,在这个过程中会伴随着含磷自由基的释放,在气相能起到淬灭作用,有利于提高树脂的液氧相容性,为探明聚合物的液氧相容机制提供了理论基础。

关键词：环氧树脂液氧相容性热降解热重-红外-气质联用相容机制

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酚醛树脂中亚甲基对热降解的影响

高分子学报 2008年第5期18卷 399-404页

作者：陈鸯飞陈智琴刘洪波湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 江西科技师范学院江西省材料表面工程重点实验室南昌330013

将固化后的酚醛树脂在不同温度下进行热处理，对固化后的样品进行热重分析，对热处理后的试样进行傅立叶红外光谱分析．实验结果表明，酚醛树脂的热降解与亚甲基的取代位有关．酚醛树脂中的亚甲基分两个阶段进行热解降，350～450％的温... 详细信息

将固化后的酚醛树脂在不同温度下进行热处理，对固化后的样品进行热重分析，对热处理后的试样进行傅立叶红外光谱分析．实验结果表明，酚醛树脂的热降解与亚甲基的取代位有关．酚醛树脂中的亚甲基分两个阶段进行热解降，350～450％的温度区间主要是部分邻-邻（0-0’）位亚甲基和邻．对（o-p）位亚甲基的分解，400～620％温度区间为对-对（p-p’）位亚甲基的分解，p-p’位亚甲基比o-o’位亚甲基的起始热分解温度高50％左右．

关键词：酚醛树脂热处理热降解亚甲基的取代位

两种不同质地的莲藕碱溶性果胶组分热降解规律及流变学差异

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食品科学 2022年第24期43卷 7-15页

作者：段瑞冰李洁刘纪红严守雷华中农业大学食品科技学院湖北武汉430070 华中农业大学理学院湖北武汉430070 湖北省水生蔬菜保鲜加工工程中心湖北武汉430070 长江经济带大宗水生生物产业绿色发展教育部工程研究中心湖北武汉430070

选择两种不同质地的莲藕作为材料,研究其碱溶性果胶(sodium carbonate-soluble pectin fraction,NSF)的热降解差异及其与流变的关系。对碳酸钠提取的NSF进行不同温度处理,通过一级结构和纳米微观结构观察和分析发现,沔城藕(粉藕)的NSF... 详细信息

选择两种不同质地的莲藕作为材料,研究其碱溶性果胶(sodium carbonate-soluble pectin fraction,NSF)的热降解差异及其与流变的关系。对碳酸钠提取的NSF进行不同温度处理,通过一级结构和纳米微观结构观察和分析发现,沔城藕(粉藕)的NSF热降解程度大于芦林湖藕(脆藕);芦林湖藕NSF链呈星型状(长支链)而沔城藕NSF链大多呈短直链,两者经加热后均出现链长变短、链高降低、分支度减小的现象;流变学结果表明两种NSF的黏稠度经热处理后均明显降低,沔城藕的NSF假塑性略有增加而芦林湖藕NSF假塑性减小。结合结构分析与流变学结果分析得到果胶链的长度、高度与黏稠度呈正相关;分支度和不同长度的链长所占百分比(分子质量分布)是导致其假塑性不同的重要原因。因此,NSF的结构与流变学特性密切相关,同时也说明NSF的热降解差异与两种藕质地差异存在关联。本研究为NSF的热降解与果蔬质构(加工、成熟度)之间的关系提供了一定理论依据。

关键词：莲藕果胶原子力显微镜热降解流变学

阻燃型玻纤增强尼龙10T复合材料的热氧老化行为及热降解动力学

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材料导报 2018年第8期32卷 1344-1351,1356页

作者：王蒙宋海硕郭建兵贵州大学材料与冶金学院贵阳550025

研究了不同热氧老化温度(160℃、200℃和240℃)和时间(0~50d)对溴化环氧树脂/Sb2O3协效阻燃短玻纤增强尼龙10T复合材料(PA10T/GF/FR)的热氧老化行为以及热降解动力学的影响。采用力学性能测试、SEM、DMA和TGA分析对老化前后复合材料的... 详细信息

研究了不同热氧老化温度(160℃、200℃和240℃)和时间(0~50d)对溴化环氧树脂/Sb2O3协效阻燃短玻纤增强尼龙10T复合材料(PA10T/GF/FR)的热氧老化行为以及热降解动力学的影响。采用力学性能测试、SEM、DMA和TGA分析对老化前后复合材料的动静态力学、微观形貌以及热降解行为进行研究,并使用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算了复合材料的热降解活化能。结果表明:老化过程中基体树脂降解分子量降低,纤维与基体界面性能恶化,复合材料力学性能下降;160℃老化过程部分PA10T分子链发生交联反应,储能模量和玻璃化转变温度(Tg)增加,200℃和240℃下Tg先上升后下降,老化后期树脂分子链以降解为主;活化能计算表明160℃老化50d后复合材料热稳定性提升,200℃老化50d以及240℃老化30d后,复合材料结构破坏严重,热降解行为变化显著。此外,阻燃剂的添加能够提升老化试样的热稳定性。

关键词：热氧老化 PA10T 热降解性能